ノルウェー科学技術大学、リアルタイムで形態を適応させるドローン「Morphy」を開発

今回開発した「Morphy」は、センサー付きの柔軟な関節をアームに統合した、新しいコンプライアントで形態認識機能を備えたドローンだ。

これにより、高速での弾力性のある衝突や、公称寸法よりも狭い開口部を通り抜ける能力が可能だ。センサー付きの柔らかい関節には3Dホール効果センサーが組み込まれているため、特に衝突やその他の物理的相互作用の際に、ドローンの適応形態をリアルタイムで更新する。

Morphyの重量は、バッテリー、カメラ、飛行時間深度センサー、高度な8コアプロセッサを含めても260gで、「自律性」を備えている。フレーム全体は、弾性樹脂印刷を含む適応製造技術によって作られている。

Morphyは、新しいクラスの柔らかいドローンであり、「体」と「脳」の両方の革新を通じて、前例のない弾力性を実現できる。この新しい柔らかい体は、自律性の新しい道を開くことができるという。

これまでは避けなければならなかった衝突が、今では許容できるリスクとなり、特定のドローンサイズでは通行できないエリアも、自力で体を押しのけて通行できるようになった。

環境との新しい身体的相互作用により、新しいタイプの具現化された知能が生まれるという。Morphyの能力を実証するために、厳密な実験を実施した。

これらの実験は、Morphyがリアルタイムで形態を適応させる能力、衝突に直面したときの回復力、狭い空間を移動する能力をテストするように設計した。

すべてのケースで、実験の高速 （1069FPS）および従来のカメラ映像の両方を、a) ドローンの動きと b) 機上で測定されたアームのたわみの同期プロットとともに提示する。

最初の実験では、Morphyの形態認識型適応制御割り当てのパフォーマンスと、衝突イベントが発生した場合のシステムの回復能力を検証するために、直線軌道を指示し、Morphyを最大3m/sの速度で衝突させる。

落下テストでは、ドローンは少なくとも最大7.6m/sの衝突に対処できることが実証されている。2番目の実験では、システムが形状を受動的に変形し、公称寸法よりも小さい開口部をすり抜ける能力を実証した。Morphyは、経路にくさび形の障害物が配置されているときに、直線軌道を飛行するように指示される。

最後の3番目の実験では、同じ能力を垂直方向で示す。ドローンは、直線軌道を飛行し、公称寸法よりも狭い垂直のくさびを安全にすり抜けるように指示される。

Morphの基本スペックは以下の通り：
– 重量：260g
– 主要寸法：25.2cm
– 推力重量比：3.3
– 耐久性（バッテリー残量20％時） 12分30秒

▶︎ノルウェー科学技術大学